浅谈桥梁施工过程中裂缝控制措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈桥梁施工过程中裂缝控制措施 摘要：本文根据作者多年经验， 分析了桥梁混凝土裂缝产生的原因，并 对其处理方法进行了探讨；下面对钢筋 混凝土桥梁裂缝的成因及预防处理方法 作了简要介绍；仅供参考； 中国论文网 /2/view-12910718.htm 关键词：桥梁施工；裂缝；解决 方法 1 混凝土裂缝的种类和成因 混凝土结构裂缝的成因复杂、繁 多，有时多种因素互相影响，但每一条 裂缝均有其产生的一种或几种主要因素。 混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原 因，大致可划分为如下几种。 11 结构性裂缝 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 由外荷载引起的裂缝，称为结构 性裂缝(又称为受力裂缝) ，其裂缝的分 布及宽度与外荷载有关。这种裂缝的出 现，预示结构承载力可能不足或存在其 他严重问题；有些结构性裂缝是由设计 缺陷和施工方法不当造成的。 (1)荷载引起的裂缝。混凝土桥梁 在静、动荷载及次应力下产生的裂缝称 荷载裂缝，主要有直接裂缝、次应力裂 缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起 的直接应力产生的裂缝；次应力裂缝是 指由外荷载引起的次生应力产生的裂缝。 在设计外荷载作用下，由于结构物的实 际工作状态同常规计算有出入或计算不 考虑，从而在某些部位引起次应力导致 结构开裂。 (2)地基变形引起的裂缝。由于基 础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使 结构中产生附加应力，超过混凝土结构 的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均 匀沉降的主要原因有：地质勘察精度不 够、试验资料不准、地基地质差异太大、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 结构荷载差异太大、结构基础类型差别 太大、地基冻胀、桥梁基础位于滑坡体、 溶洞或活动断层等不良地质时，也可能 造成不均匀沉降。在超静结构中基础竖 向不均匀沉降或水平方向位移，使结构 物中产生附加应力，若超过钢筋混凝土 结构物的抗拉能力，则导致结构开裂。 12 非结构性裂缝 由变形引起的裂缝，称为非结构 性裂缝，如温度变化、混凝土收缩等因 素引起的结构变形受到限制时，在结构 内部就会产生自应力，当此应力达到混 凝土抗拉强度极限值时，即会引起混凝 土裂缝，裂缝一旦出现，变形得到释放， 自应力也就消失了。 (1)温度变化引起的裂缝。混凝土 具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部 温度发生变化，混凝土将发生变形，若 变形遭到约束，则在结构内将产生应力， 当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温 度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应 力可以达到甚至超出荷载应力。温度裂 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 缝区别其它裂缝最主要的特性是裂缝随 温度变化而扩张或合拢。引起温度变化 的主要因素有：年温差、日照、骤然降 温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施 不当等。 (2)收缩引起的裂缝。在实际工程 中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常 见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩 和缩水收缩(干缩) 是发生混凝土体积变 形的主要原因，另外还有自生收缩和炭 化收缩。研究表明，影响混凝土收缩裂 缝的主要因素有：水泥品种、标号及用 量、骨料品种、水灰比、外掺剂、养护 方法、外界环境、振捣方式及时间。 (3)钢筋锈蚀引起的裂缝。要防止 钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制 裂缝宽度，采用足够的保护层厚度(当 然保护层亦不能太厚，否则构件有效高 度减小，受力时将加大裂缝宽度)；施 工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣， 保证混凝土的密实性，防止氧气侵入， 同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地 下水地区尤其应慎重。 (4)冻胀引起的裂缝。大气气温低 于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻， 游离的水转变成冰，体积膨胀 9左右， 因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土 凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和 重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力 加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出 现。 (5)施工材料质量引起的裂缝。混 凝土主要由水泥、砂、骨料与拌和水及 外加剂组成。配置混凝土所采用材料质 量不合格，可能导致结构出现裂缝。 2 混凝土裂缝的防治 21 施工预防措施 在 2530的高温环境下进行混 凝土浇注施工时，必须充分重视高气温、 高蒸发对混凝土质量的影响。在施工过 程中除严格按照国家有关技术标准和公 路桥梁施工技术规范外，还应根据现场 的实际情况及混凝土拌合物特征条件， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 采取行之有效的措施。 (1)对混凝土配合比设计，应考虑 高温，高蒸发引起拌和物塌落度的损失； 适当调整混凝土配合比，增加用水量， 加大水灰比，为避免混凝土塌落度下降 可添加适量的高效减水剂。 (2)桥梁工程所用水泥，多为普通 硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥水化热高， 混凝土蒸发收缩凝固较快，使混凝土表 面产生裂缝，为缓解混凝土急剧收缩可 适当掺入缓凝剂。 (3)酷暑高温，混凝土拌合用水均 在 30以上，为改善混凝土浇注后温度 过高，可在水中加冰块降低混凝土拌合 用水的温度，或者在夜间施工，避过高 温烈日。 (4)砂、碎石等材料在混凝土中所 占比例 80左右，因此在高温下必须采 取遮阳洒水措施来降低砂、石料的使用 温度。 22 混凝土表面养护措施 (1)高温下，钢模板安装后，由于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 裂缝在烈日暴晒下，温度很高，所以在 浇注混凝土前，对钢模板外侧洒水养护 是必要的。降温后，使混凝土表面不易 粘模，确保混凝土表面光洁。 (2)混凝土表面浇注完毕后由于混 凝土水化热反映，钢模板温度很高，在 钢模板外壁采用草袋覆盖，洒水降温， 效果也较为明显。 (3)拆模后混凝土表面就立即用草 袋覆盖洒水养护，保证混凝土表面湿润， 对桥梁墩柱混凝土可采取塑料薄膜包裹 养护不因失水过多过快而产生裂缝。 23 施工工艺措施 (1)材料的控制。施工工艺是保证 混凝土构件质量的关键，施工操作应严 格按照施工技术规范的有关规定进行， 对原材料(钢筋、水泥、砂、碎石、水 等)应进行严格的抽样检验。对混凝土 配合比应进行对比试验，在高温下或雨 后施工对砂、碎石应进行含水量实验， 及时调整施工配合比，确保混凝土的施 工质量。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 (2)混凝土拌和浇筑。混凝土应严 格按配合比计量投料，拌和时间不应小 于 12 mm，使和易性好，不离析，不 析水，运输时间短，浇注时分层浇筑， 分层厚度不应大于 30cm。振捣时应让 振捣棒插入前层 510cm，振捣时间为 1mm 左右，直至排出气泡为止。 (3)混凝土坍落度的控制。混凝土 坍落度是混凝士施工检测手段之一，用 于评价混凝土拌和物的和易性。在施工 过程中适度准确控制坍落度，可提高混 凝土的内在强度及混凝土表面光洁度， 在施工时往往忽略了高温下的坍落度的 损失量，使混凝土和易性差，粘性差， 出现了混凝土离析等现象，使混凝土构 件表面出现了蜂窝、麻面、露砂等缺陷， 减弱了混凝士内在强度。 (4)混凝土运输。混凝土运输是混 凝土施工过程中的一道工序，运输工具 保证不渗漏、不吸水，避免日晒雨淋。 在运输过程中，混凝土不能离析，运输 时间不应大于 30mm，在高温下运输应 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 及时检测混凝土坍落度，以确保由于蒸 发而造成的水分损失，并及时调整坍落 度。 3 混凝土裂缝修补 桥梁施工规范规定，混凝土表面 裂缝宽度小于 0.15mm，深度小于 10mm 时，可不进行处理，此裂缝多见 为混凝土表面干缩而引起的微细的无害 裂缝，不影响混凝土整体性及抗渗和耐 久性，未起到破坏性。但裂缝超出上述 规定时，必须进行修补处理。 31 裂缝治理原则 (1)必须充分了解设计意图和技术 要求，严格遵循设计和施工规范的有关 规定。 (2)应认真分析裂缝产生的原因和 性质，根据不同受力情况和使用要求， 分别采用不同的治理方法。 (3)裂缝处理后应能保证结构原有 的承载力、整体性、抗渗性。处理时要 考虑温度、收缩应力较长时间的影响， 以避免处理后再出现新的裂缝。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 (4)防止进一步人为地损伤结 构和构件，尽量避免大动大补，并尽可 能保持原结构的外观。 32 一般常用的治理方法 (1)表面修补法。表面修补法适用 于对承载力无影响的表面及深进裂缝以 及大面积细裂缝防掺、漏水的处理。主 要有以下几种：表面涂抹水泥砂浆将 裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿深进 的裂缝凿成长 1520mm、宽 150200mm 的凹糟，扫净残渣并洒水 湿润，先刷 1 层水泥净浆，然后用 1：11：2 水泥砂浆分 23 层涂抹， 总厚度控制在 1020mm，并压实抹光， 抹光后的砂浆面应覆盖塑料薄膜，并用 支模扳顶紧加压。表面涂抹环氧胶泥 或用环氧粘贴玻璃布先将裂缝附近 80100mm 宽度范围内的灰尘、浮渣 洗吹干净，保持表面干澡，然后均匀抹 环氧胶泥。采用环氧粘贴玻璃布方法时， 玻璃布使用前应在碱水中煮沸 3060mm，再用清水漂净晾干，去油 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 脂，保粘结。一般贴 12 层玻璃布， 其中第 2 层的周边应比下面 1 层宽 1012mm，以便压边。 表面凿槽嵌 补沿混凝土裂缝凿 1 条“V”型深槽。保 持槽内干净干燥，嵌补前先用素水泥浆 或稀胶泥在基层刷 1 层，再用砂浆或环 氧胶泥等嵌人槽内压实，最后用 1:2.5 水泥砂浆抹平压光。 (2)内部修补法。内部修补法系用 压浆泵将胶结料压人裂缝中，以恢复结 构的整体性。一般对宽度大于 0.5mm 的裂缝可采用水泥灌浆，宽度小于 0.5mm 的裂缝或较大的温度收缩裂缝宜 采用化学灌浆。 水泥灌浆。一般用 于大体积构筑物裂缝的修补。主要施工 程序包括钻孔、冲洗、止浆及堵漏、埋 管、试水、灌浆等步骤。钻孔孔距 11.5mm，孔轴线与裂缝呈 30。40。 。冲洗干净后，在裂缝表面 用 l：12 水泥砂浆或环氧胶泥涂抹， 埋灌浆管，做压水试验检查裂缝和管路 畅通情况。使用 2：1、1：1 或 0.5:1 等 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 几种水灰比的水泥净浆，灌浆压力 0.30.5MPa，压完浆，孔内应充满灰 浆，并填人湿净砂用棒捣实。 化学 灌浆。化学灌浆与水泥相比，具有可灌 性好，能控制凝结时间，以及有较高的 粘结强度和一定的弹性等优点，故恢复 结构整体性的效果较好，适用于各种情 况下的裂缝修补。化学灌浆材料应根据 裂缝的性质、缝宽和干燥情况选用。主 要施工工序包括混凝土表面处理、布置 灌浆嘴和试气、灌浆及封孔等。化学灌 浆一般采用骑缝直接用灌浆嘴施灌，而 不另钻孔，封闭裂缝表面、试气、依次 灌浆、依次封孔。配制环氧浆液时，应 根据气温控制材料温度和浆液的初凝时 间。灌浆时要防止中毒。 (3)混凝土